JP2010001785A - Compressor unit, and outdoor unit of air conditioning apparatus provided with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ケーシング内に制御装置が配置された圧縮機に関し、特に、該制御装置とケーシング外部との通信技術に関するものである。 The present invention relates to a compressor in which a control device is disposed in a casing, and more particularly to a communication technique between the control device and the outside of the casing.
従来より、密閉されたケーシング内に、電動機や該電動機によって駆動される圧縮機構だけでなく、該電動機を駆動制御する制御装置も配置された圧縮機が知られている。このような圧縮機では、制御装置をケーシング内に配置するため、該制御装置をケーシング内の冷媒によって効率良く冷却することができるとともに、該制御装置の設置スペースを別途設ける必要がなくなり、空気調和装置の室外機のコンパクト化を図れる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a compressor in which not only an electric motor and a compression mechanism driven by the electric motor but also a control device for driving and controlling the electric motor is arranged in a sealed casing. In such a compressor, since the control device is arranged in the casing, the control device can be efficiently cooled by the refrigerant in the casing, and there is no need to separately provide an installation space for the control device. The outdoor unit of the device can be made compact.
通常、空気調和装置で用いられる制御装置は、圧縮機の電動機を駆動制御するだけでなく、空気調和装置内の他の構成機器も制御するように構成されているため、上記制御装置に対して構成機器などを通信可能に接続する必要がある。上述のように、圧縮機のケーシング内に制御装置を配置した場合、該制御装置とケーシング外部との通信をどのようにして確保するかが重要になる。 Usually, the control device used in the air conditioner is configured not only to drive and control the motor of the compressor, but also to control other components in the air conditioner. It is necessary to connect the components and the like so that they can communicate. As described above, when the control device is arranged in the casing of the compressor, it is important how to ensure communication between the control device and the outside of the casing.
これに対し、圧縮機のケーシングに端子を設けて、該端子によってケーシングの内外の信号線を電気的に接続する構成や、例えば特許文献１に開示されるように、制御装置に、ケーシング外部との信号の送受信を行うための非接触方式の通信手段を設ける構成などが考えられる。 On the other hand, a terminal is provided in the casing of the compressor, and a signal line inside and outside of the casing is electrically connected by the terminal. For example, as disclosed in Patent Document 1, the control device is connected to the outside of the casing. A configuration in which a non-contact type communication means for transmitting and receiving the signal is provided.
なお、上記特許文献１の構成では、ケーシング内に配置された制御装置に、ケーシング外部との通信を行うための光信号伝達方式や電磁界信号伝達方式、振動信号伝達方式の通信手段を設けることで、ケーシング外部との間を信号線によって接続することなく、制御装置とケーシング外部との通信を可能にしている。
ところで、上述のようにケーシングに端子を設けて、該端子によってケーシングの内外の信号線を電気的に接続する場合、制御装置とケーシング外部とを接続する信号線の数が多いため、該ケーシングに設けられる端子の数が多くなって、その分、製造コストが増大するとともに、端子部分での気密性の低下や端子の損傷などの信頼性低下を招く可能性が増大するという問題が生じる。 By the way, when the terminal is provided in the casing as described above and the signal lines inside and outside the casing are electrically connected by the terminal, the number of signal lines connecting the control device and the outside of the casing is large. As the number of terminals provided increases, the manufacturing cost increases correspondingly, and there arises a problem that the possibility of incurring a decrease in reliability such as a decrease in airtightness in the terminal portion or damage to the terminals arises.
これに対し、上記特許文献１のように、ケーシング内の制御装置に非接触方式の通信手段を設けて、ケーシング外部との間の通信を該通信手段によって行うことにより、信号線や端子の問題は解決できるものの、該通信手段の経年劣化や付着した汚れなどにより、時間が経つと性能が低下する虞があるとともに、圧縮機の電動機で発生した振動や、該電動機及び制御装置などで発生したノイズ等の影響を受けて、精度良く信号の送受信を行えない可能性がある。 On the other hand, as described in Patent Document 1, a non-contact communication means is provided in the control device in the casing, and communication with the outside of the casing is performed by the communication means. Can be solved, but there is a possibility that the performance may deteriorate over time due to aging deterioration or adhering dirt of the communication means, and vibration generated in the motor of the compressor, generated in the motor and the control device, etc. There is a possibility that signals cannot be transmitted and received accurately due to the influence of noise and the like.
本発明は、斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、密閉されたケーシング内に制御装置が配置された圧縮機において、ケーシング外部との通信が経年劣化や外乱の影響を受けにくく、且つ、コストの増大や信頼性の低下を防止できるような構成を得ることにある。 The present invention has been made in view of such various points, and the object of the present invention is to provide communication with the outside of the casing to prevent deterioration over time and disturbance in a compressor in which a control device is disposed in a sealed casing. An object of the present invention is to obtain a configuration that is not easily affected and that can prevent an increase in cost and a decrease in reliability.
上記目的を達成するために、本発明に係る圧縮機（1）は、密閉されたケーシング内に配置された制御装置に、複数の信号を多重化して信号線で送受信可能にする信号多重化手段を設けた。 In order to achieve the above object, the compressor (1) according to the present invention includes a signal multiplexing means that multiplexes a plurality of signals into a control device disposed in a hermetically sealed casing so that the signals can be transmitted / received through a signal line. Was provided.
具体的には、第１の発明は、密閉されたケーシング（10）内に、電動機（16）と、該電動機（16）によって駆動される圧縮機構（15）と、該電動機（16）の駆動制御を行う制御装置（30）とが配置された圧縮機を対象とする。 Specifically, the first invention includes an electric motor (16), a compression mechanism (15) driven by the electric motor (16), and driving of the electric motor (16) in a sealed casing (10). The target is a compressor in which a control device (30) that performs control is arranged.
そして、上記ケーシング（10）には、上記制御装置（30）に接続される信号線（36）とケーシング外部の信号線（45）とが該ケーシング（10）の内外で接続される端子（21）が設けられていて、上記制御装置（30）は、複数の信号を多重化した状態で上記信号線（36,45）を介して送受信する信号多重化部（30a）を有しているものとする。 A signal line (36) connected to the control device (30) and a signal line (45) outside the casing are connected to the casing (10) inside and outside the casing (10) (21 ), And the control device (30) has a signal multiplexing unit (30a) that transmits and receives signals via the signal lines (36, 45) in a state where a plurality of signals are multiplexed. And
この構成により、密閉されたケーシング（10）内に制御装置（30）が配置された構成でも、該制御装置（30）に接続される信号線（36）の数を減らして、該信号線（36）の繋がる端子（21）の数を減らすことができる。すなわち、信号多重化部（30a）によって、複数の信号を多重化して信号線（36,45）で送受信することにより、信号線（36,45）の数を減らすことができ、これにより、該信号線（36,45）が接続される端子（21）の数を減らすことができる。 With this configuration, even in the configuration in which the control device (30) is arranged in the sealed casing (10), the number of signal lines (36) connected to the control device (30) is reduced, and the signal lines ( The number of terminals (21) connected to 36) can be reduced. That is, the number of signal lines (36, 45) can be reduced by multiplexing a plurality of signals and transmitting / receiving them through the signal lines (36, 45) by the signal multiplexing unit (30a). The number of terminals (21) to which the signal lines (36, 45) are connected can be reduced.
したがって、単純にケーシング（10）内に制御装置（30）を配置する場合に比べて、該ケーシング（10）に設ける端子（21）の数を減らすことができる分、製造コストの低減を図れるとともに端子（21）部分での信頼性の低下を防止できる。 Therefore, as compared with the case where the control device (30) is simply arranged in the casing (10), the number of terminals (21) provided in the casing (10) can be reduced, so that the manufacturing cost can be reduced. Reduced reliability at terminal (21).
上述の構成において、上記信号多重化部（30a）は、パラレル信号をシリアル信号に変換して上記信号線（36,45）を介してケーシング外部へ送信する一方、該ケーシング外部から上記信号線（36,45）を介して受信したシリアル信号をパラレル信号に変換するように構成されているものとする（第２の発明）。 In the above configuration, the signal multiplexing unit (30a) converts a parallel signal into a serial signal and transmits the signal to the outside of the casing via the signal line (36, 45), while the signal line (30 36, 45) is converted to a parallel signal (second invention).
これにより、信号線（36,45）で送信する信号の多重化を容易且つ確実に実現することができるため、上記第１の発明の構成を容易且つ確実に実現することができる。 As a result, multiplexing of signals transmitted through the signal lines (36, 45) can be easily and reliably realized, so that the configuration of the first invention can be easily and reliably realized.
また、上記制御装置（30）には、ケーシング外部から複数の電源線（48）が接続されていて、上記信号多重化部（30a）は、上記複数の電源線（48）の一部を利用して信号を送受信可能に構成されているのが好ましい（第３の発明）。 The control device (30) is connected to a plurality of power lines (48) from the outside of the casing, and the signal multiplexing unit (30a) uses a part of the plurality of power lines (48). Thus, it is preferable to be able to transmit and receive signals (third invention).
こうすることで、電源線（48）を利用して信号を送受信できるため、信号線の本数をさらに減らすことが可能になる。したがって、上述の構成によって、ケーシング（10）の端子（21）の数をさらに減らすことができるため、単にケーシング（10）内に制御装置（30）を配置する場合に比べて、さらなるコスト低減を図れるとともに端子部分における信頼性の低下をより確実に防止できる。 By doing so, signals can be transmitted and received using the power supply line (48), so that the number of signal lines can be further reduced. Therefore, since the number of terminals (21) of the casing (10) can be further reduced by the above-described configuration, the cost can be further reduced as compared with the case where the control device (30) is simply disposed in the casing (10). In addition, it is possible to more reliably prevent a decrease in reliability at the terminal portion.
また、上記ケーシング（10）内は、上記圧縮機構（15）によって圧縮される前の冷媒で充たされているのが好ましい（第４の発明）。これにより、制御装置（30）を、圧縮機構（15）で圧縮される前の冷媒、すなわち低圧冷媒によって効率良く冷却することができる。 The casing (10) is preferably filled with a refrigerant before being compressed by the compression mechanism (15) (fourth invention). Thereby, the control device (30) can be efficiently cooled by the refrigerant before being compressed by the compression mechanism (15), that is, the low-pressure refrigerant.
第５の発明は、空気調和装置の室外機に関するものである。具体的には、請求項１から４のいずれか一つの圧縮機（2）を備えていて、該圧縮機（2）内の制御装置（30）が構成機器（3,4,5）との信号の授受によって空調制御も行うように構成された空気調和装置の室外機を対象とする。 5th invention is related with the outdoor unit of an air conditioning apparatus. Specifically, the compressor (2) according to any one of claims 1 to 4 is provided, and the control device (30) in the compressor (2) is connected to the components (3,4,5). The target is an outdoor unit of an air conditioner configured to perform air-conditioning control by exchanging signals.
そして、上記制御装置（30）の信号多重化部（30a）から送信されるシリアル信号を空調制御用のパラレル信号に変換して上記構成機器（3,4）に送信する一方、上記構成機器（5）から出力されるパラレル信号をシリアル信号に変換して上記信号多重化部（30a）に送信する信号制御手段（40a）を備えているものとする。 And while converting the serial signal transmitted from the signal multiplexing part (30a) of the said control apparatus (30) into the parallel signal for air-conditioning control, it transmits to the said component apparatus (3,4), On the other hand, It is assumed that there is provided signal control means (40a) for converting the parallel signal output from 5) into a serial signal and transmitting it to the signal multiplexer (30a).
この構成により、室外機（1）内の信号制御手段（40a）によって、圧縮機（2）のケーシング（10）内の制御装置（30）の入出力信号を多重化することができる一方、室内機と室外機（1）との信号の授受は従来どおりの構成とすることができる。すなわち、上記室外機（1）内に、上記制御装置（30）の信号多重化部（30a）との間で信号の送受信が可能な信号制御手段（40a）を設けることによって、室内機の構成は特に大きく変更することなく、上記圧縮機（2）のケーシング（10）に設ける端子数を減らすことができ、該圧縮機（2）の製造コストの増大や端子部分での信頼性の低下を防止できる。 With this configuration, the signal control means (40a) in the outdoor unit (1) can multiplex the input / output signals of the control device (30) in the casing (10) of the compressor (2), while the indoor unit Transmission and reception of signals between the unit and the outdoor unit (1) can be configured as before. That is, the configuration of the indoor unit is provided by providing the outdoor unit (1) with signal control means (40a) capable of transmitting and receiving signals to and from the signal multiplexing unit (30a) of the control device (30). The number of terminals provided in the casing (10) of the compressor (2) can be reduced without significant changes, and the manufacturing cost of the compressor (2) can be increased and the reliability of the terminals can be reduced. Can be prevented.
上記第１の発明によれば、密閉されたケーシング（10）内に制御装置（30）が配置される構成において、信号多重化部（30a）によって、複数の信号を多重化して信号線（36,45）で送受信できるようにしたため、単にケーシング（10）内に制御装置（30）を配置する場合に比べて、上記ケーシング（10）に設ける端子（21）の数を減らすことができ、これにより、製造コストの低減を図れるとともに端子部分での信頼性の低下を防止できる。 According to the first aspect of the present invention, in the configuration in which the control device (30) is disposed in the sealed casing (10), the signal multiplexing unit (30a) multiplexes a plurality of signals to obtain the signal line (36 45), the number of terminals (21) provided in the casing (10) can be reduced compared to the case where the control device (30) is simply arranged in the casing (10). As a result, the manufacturing cost can be reduced and the reliability of the terminal portion can be prevented from being lowered.
また、第２の発明によれば、上記信号多重化部（30a）は、パラレル信号をシリアル信号に変換してケーシング外部へ送信する一方、ケーシング外部から受信したシリアル信号をパラレル信号に変換するように構成されているため、上記第１の発明の構成を容易且つ確実に得ることができ、該第１の発明の効果を容易且つ確実に得ることができる。 According to the second invention, the signal multiplexing unit (30a) converts the parallel signal into a serial signal and transmits it to the outside of the casing, while converting the serial signal received from the outside of the casing into a parallel signal. Therefore, the configuration of the first invention can be obtained easily and reliably, and the effects of the first invention can be obtained easily and reliably.
また、第３の発明によれば、上記信号多重化部（30a）は、上記制御装置（30）に接続される複数の電源線（48）の一部を利用して信号を送受信可能に構成されているため、信号線（36,45）及び端子（21）の数をさらに減らすことができ、さらなるコスト低減を図れるとともに端子部分での信頼性の低下をより確実に防止できる。 According to the third invention, the signal multiplexing unit (30a) is configured to be able to transmit and receive signals using a part of the plurality of power supply lines (48) connected to the control device (30). Therefore, the number of the signal lines (36, 45) and the terminals (21) can be further reduced, and further cost reduction can be achieved, and a decrease in reliability at the terminal portion can be more reliably prevented.
また、第４の発明によれば、上記ケーシング（10）内は、低圧冷媒で充たされているため、該低圧冷媒によって上記制御装置（30）を効率良く冷却することができる。 According to the fourth aspect of the invention, since the casing (10) is filled with the low-pressure refrigerant, the control device (30) can be efficiently cooled by the low-pressure refrigerant.
第５の発明によれば、圧縮機（2）内の制御装置（30）によって空調制御される空気調和装置の室外機（1）に、該制御装置（30）の信号多重化部（30a）との間で信号の送受信が可能なように信号の変換を行う信号制御手段（40a）を設けたため、室内機の構成を大きく変えることなく、圧縮機（2）のコスト増大及び端子部分での信頼性の低下を防止できる。 According to 5th invention, the signal multiplexing part (30a) of this control apparatus (30) is added to the outdoor unit (1) of the air conditioning apparatus air-conditioned by the control apparatus (30) in the compressor (2) The signal control means (40a) that converts the signal so that the signal can be transmitted to and received from the compressor, the cost of the compressor (2) is increased and the terminal portion is not changed without greatly changing the configuration of the indoor unit. Decrease in reliability can be prevented.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the following description of the preferred embodiment is merely illustrative in nature and is not intended to limit the present invention, its application, or its use.
−全体構成−
図１に、本発明の実施形態に係る圧縮機（2）を備えた空気調和装置の室外機（1）の概略構成を、信号線（36,45,46,47）や電源線（48）を用いて模式的に表した図を示す。すなわち、この図１は、圧縮機（2）のケーシング（10）内に配置されたインバータ装置（30）と室外機（1）内の各構成機器（3,4,5）に繋がる信号線（46,47）との接続や、該インバータ装置（30）と電源線（48）との接続状態を示している。
-Overall configuration-
FIG. 1 shows a schematic configuration of an outdoor unit (1) of an air conditioner equipped with a compressor (2) according to an embodiment of the present invention, including a signal line (36, 45, 46, 47) and a power line (48). The figure typically represented using is shown. That is, this FIG. 1 shows signal lines (3, 4, 5) connected to the inverter device (30) arranged in the casing (10) of the compressor (2) and the component devices (3,4, 5) in the outdoor unit (1). 46, 47) and the connection state between the inverter device (30) and the power line (48).
上記圧縮機（2）は、例えば、冷房運転と暖房運転とに切り換え自在に構成された空気調和装置の冷媒回路に設けられている。すなわち、特に図示しないが、上記空気調和装置の冷媒回路は、上記圧縮機（2）と、四路切換弁（3）と、熱源側熱交換器である室外熱交換器と、膨張機構である電動弁（4）と、利用側熱交換器である室内熱交換器とが冷媒配管によって順に接続されてなる。そして、上記冷媒回路では、その内部を流れる冷媒によって、蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われるようになっている。なお、上記冷媒回路には、圧縮機（2）の吸入温度や吐出温度、冷媒の蒸発温度を検出するための温度センサや、該圧縮機（2）の吸入圧力や吐出圧力を検出するための圧力センサなどが設けられている。ここで、上記四路切換弁（3）や電動弁（4）、各種センサ（5）が、本発明における構成機器に対応する。 The compressor (2) is provided, for example, in a refrigerant circuit of an air conditioner configured to be switchable between a cooling operation and a heating operation. That is, although not particularly illustrated, the refrigerant circuit of the air conditioner includes the compressor (2), the four-way switching valve (3), an outdoor heat exchanger that is a heat source side heat exchanger, and an expansion mechanism. The motor-operated valve (4) and the indoor heat exchanger that is the use side heat exchanger are sequentially connected by the refrigerant pipe. In the refrigerant circuit, a vapor compression refrigeration cycle is performed by the refrigerant flowing in the refrigerant circuit. The refrigerant circuit includes a temperature sensor for detecting the suction temperature and discharge temperature of the compressor (2), the evaporation temperature of the refrigerant, and a pressure sensor for detecting the suction pressure and discharge pressure of the compressor (2). A pressure sensor or the like is provided. Here, the four-way switching valve (3), the motor-operated valve (4), and the various sensors (5) correspond to the components in the present invention.
上記圧縮機（1）は、冷媒を圧縮するための流体機械であり、図２に示すように、例えばケーシング（10）内が低圧冷媒によって充たされた低圧ドーム型に構成されている。詳しくは、上記圧縮機（2）は、縦長円筒状に形成された密閉ドーム型のケーシング（10）を有している。このケーシング（10）は、上下方向に延びる軸線を有する円筒状の胴部と、その上端部に気密状に溶接されて一体接合され、上方に突出した凸面を有する椀状の上壁部と、上記胴部の下端部に気密状に溶接されて一体接合され、下方に突出した凸面を有する椀状の底壁部とからなる密閉状の圧力容器であり、その内部は空洞である。 The compressor (1) is a fluid machine for compressing a refrigerant, and is configured in a low-pressure dome shape in which, for example, the inside of the casing (10) is filled with a low-pressure refrigerant, as shown in FIG. Specifically, the compressor (2) has a sealed dome-shaped casing (10) formed in a vertically long cylindrical shape. The casing (10) has a cylindrical body portion having an axis extending in the vertical direction, and a bowl-shaped upper wall portion having a convex surface protruding upward and welded integrally to the upper end portion thereof. It is a hermetic pressure vessel comprising a bowl-shaped bottom wall portion having a convex surface protruding downward and welded integrally to the lower end portion of the body portion, and is hollow.
上記ケーシング（10）には、その側面に吸入管（11）及び吐出管（12）が接続されている。この吸入管（11）は、ケーシング（10）の側壁を貫通して先端部分が該ケーシング（10）内に位置するように配設されている。上記吐出管（12）は、上記ケーシング（10）の側壁を貫通して先端部分が後述する圧縮機構（15）の内部空間（図示省略）に位置している。これにより、該圧縮機構（15）内で圧縮された冷媒は、上記吐出管（12）によって圧縮機（2）外へ吐出される。 A suction pipe (11) and a discharge pipe (12) are connected to the side surface of the casing (10). The suction pipe (11) is disposed so as to penetrate the side wall of the casing (10) and to have a tip portion located in the casing (10). The discharge pipe (12) penetrates the side wall of the casing (10) and the tip portion is located in an internal space (not shown) of the compression mechanism (15) described later. Thereby, the refrigerant compressed in the compression mechanism (15) is discharged out of the compressor (2) through the discharge pipe (12).
また、上記ケーシング（10）の上壁部には、該ケーシング（10）内の機器とケーシング外部とを電気的に接続するための端子ターミナル（20）が設けられている。この端子ターミナル（20）は、複数の端子（21）を有していて、各端子（21）に信号線（36,45）や電源線（48）などがケーシング内外から接続されるように構成されている。このように、端子（21）を介してケーシング内外を電気的に接続することにより、上記ケーシング（10）内の気密性を保つことができる。 Further, a terminal terminal (20) for electrically connecting a device in the casing (10) and the outside of the casing is provided on the upper wall portion of the casing (10). This terminal terminal (20) has a plurality of terminals (21), and is configured so that signal lines (36, 45), power lines (48), etc. are connected to the terminals (21) from inside and outside the casing. Has been. Thus, by electrically connecting the inside and outside of the casing via the terminal (21), the airtightness inside the casing (10) can be maintained.
また、上記ケーシング（10）の内部には、冷媒を圧縮する圧縮機構（15）と、この圧縮機構（15）の下方に配置される駆動モータ（16）（電動機）と、インバータ装置（30）（制御装置）とが収容されている。圧縮機構（15）及び駆動モータ（16）は、ケーシング（10）内を上下方向に延びるように配置される駆動軸（17）によって連結されている。なお、特に図示しないが、この駆動軸（17）の下端部は、下部軸受に回転可能に支持されている。 The casing (10) includes a compression mechanism (15) for compressing the refrigerant, a drive motor (16) (electric motor) disposed below the compression mechanism (15), and an inverter device (30). (Control device) is accommodated. The compression mechanism (15) and the drive motor (16) are connected by a drive shaft (17) arranged so as to extend in the vertical direction in the casing (10). Although not particularly illustrated, the lower end portion of the drive shaft (17) is rotatably supported by the lower bearing.
上記圧縮機構（15）は、例えば、ロータリー式やスイング式、スクロール式などの圧縮機構によって構成されている。この圧縮機構（15）の構成については、特に説明しないが、上記ケーシング（10）の内壁面に固定された固定部に対して、可動部が回転若しくは揺動することにより、該固定部と可動部との間に形成された空間内で冷媒が圧縮されるように構成されている。これにより、上記吸入管（11）を介してケーシング（10）内に充たされた低圧冷媒を吸い込んで、上記圧縮機構（15）の内部で圧縮した後、該ケーシング（10）に設けられた吐出管（12）を介して高圧の冷媒をケーシング外部へ吐出することができる。 The compression mechanism (15) is constituted by a compression mechanism such as a rotary type, a swing type, or a scroll type, for example. Although the structure of the compression mechanism (15) is not particularly described, the movable part rotates or swings with respect to the fixed part fixed to the inner wall surface of the casing (10), thereby moving the fixed part and the fixed part. The refrigerant is configured to be compressed in a space formed between the two. Thus, the low-pressure refrigerant filled in the casing (10) is sucked through the suction pipe (11) and compressed inside the compression mechanism (15), and then provided in the casing (10). A high-pressure refrigerant can be discharged outside the casing through the discharge pipe (12).
上記駆動モータ（30）は、ケーシング（10）の内壁面に固定された環状のステータ（18）と、このステータ（18）の内側で回転自在に構成されたロータ（19）と、を備えている。上記ロータ（19）は、駆動軸（17）の周りに複数の磁石が配設されたもので、該駆動軸（17）を介して圧縮機構（15）の可動部と連結されている。上記ステータ（18）は、固定子鉄心に複数の巻線が巻回されたもので、後述するインバータ装置（30）から三相交流の電力が供給されると、内部に回転磁界を形成するように構成されている。したがって、上記ステータ（18）に所定の電力を供給すると、その内側に位置するロータ（19）に回転力が発生し、該ロータ（19）とともに圧縮機構（15）の可動部が回転する。 The drive motor (30) includes an annular stator (18) fixed to the inner wall surface of the casing (10), and a rotor (19) configured to be rotatable inside the stator (18). Yes. The rotor (19) has a plurality of magnets arranged around the drive shaft (17), and is connected to the movable portion of the compression mechanism (15) via the drive shaft (17). The stator (18) has a plurality of windings wound around a stator core. When three-phase AC power is supplied from an inverter device (30) described later, the stator (18) forms a rotating magnetic field therein. It is configured. Therefore, when a predetermined electric power is supplied to the stator (18), a rotational force is generated in the rotor (19) located inside thereof, and the movable part of the compression mechanism (15) rotates together with the rotor (19).
上記ステータ（18）の外周面には、その一部が切り欠かれたコアカット部（18a）が設けられている。このコアカット部（18a）は、上記ステータ（18）の外周面の複数箇所に、一端側から他端側まで軸線方向に延びるように形成されている。これにより、上記コアカット部（18a）には、上記吸入管（11）からケーシング（10）内に吸入された低圧冷媒が流れ、ステータ（18）を外周側から冷却することができる。 The outer peripheral surface of the stator (18) is provided with a core cut portion (18a) with a part thereof cut away. The core cut portion (18a) is formed at a plurality of locations on the outer peripheral surface of the stator (18) so as to extend in the axial direction from one end side to the other end side. Thereby, the low-pressure refrigerant sucked into the casing (10) from the suction pipe (11) flows into the core cut part (18a), and the stator (18) can be cooled from the outer peripheral side.
上記インバータ装置（30）は、上記駆動モータ（16）のステータ（18）に所定の電力を供給することにより、該駆動モータ（16）の駆動制御を行うように構成されたものである。具体的には、上記インバータ装置（30）は、基板（31）上に各種素子（32,33）やパワーデバイス（34）が実装されたものであり、該パワーデバイス（34）のスイッチング素子を動作させることにより、上記駆動モータ（16）へ供給する電力を制御している。ここで、上記パワーデバイス（34）は、内部のスイッチング素子のスイッチング動作等によって高温になるため、該パワーデバイス（34）の外表面上には、冷却のためのヒートシンク（35）が設けられている。 The inverter device (30) is configured to perform drive control of the drive motor (16) by supplying predetermined power to the stator (18) of the drive motor (16). Specifically, the inverter device (30) includes various elements (32, 33) and a power device (34) mounted on a substrate (31), and the switching element of the power device (34) By operating, the electric power supplied to the drive motor (16) is controlled. Here, since the power device (34) becomes high temperature due to the switching operation of an internal switching element, a heat sink (35) for cooling is provided on the outer surface of the power device (34). Yes.
また、特に図示しないが、上記インバータ装置（30）は、上記ケーシング（10）の上壁部に設けられた端子ターミナル（20）の端子（21）に対して、信号線及び電源線によって接続されている。 Although not particularly illustrated, the inverter device (30) is connected to the terminal (21) of the terminal terminal (20) provided on the upper wall portion of the casing (10) by a signal line and a power line. ing.
このように、上記インバータ装置（30）をケーシング（10）内に配置することで、該インバータ装置（30）全体をケーシング（10）内の低圧冷媒によって冷却することができるため、該インバータ装置（30）を効率良く冷却することができる。しかも、上記インバータ装置（30）を圧縮機（2）内に配置することで、該インバータ装置（30）の配置スペースを室外機（1）に別途、設ける必要がなくなるので、該室外機（1）のコンパクト化も図れる。さらに、上記インバータ装置（30）で発生したノイズの一部を上記ケーシング（10）によって遮断することもできる。 Thus, by arranging the inverter device (30) in the casing (10), the entire inverter device (30) can be cooled by the low-pressure refrigerant in the casing (10). 30) can be cooled efficiently. Moreover, by arranging the inverter device (30) in the compressor (2), it is not necessary to separately provide a space for arranging the inverter device (30) in the outdoor unit (1). ) Can be made compact. Furthermore, a part of noise generated in the inverter device (30) can be blocked by the casing (10).
しかしながら、単にインバータ装置（30）を圧縮機（2）のケーシング(10）内に配置しただけでは、該インバータ装置（30）とケーシング外部とを接続する信号線の本数が多いため、ケーシング（10）の端子ターミナル（20）に多数の端子（21）を設ける必要があり、その分、製造コストの増大や端子部分の信頼性の低下を招く虞がある。 However, simply arranging the inverter device (30) in the casing (10) of the compressor (2) increases the number of signal lines connecting the inverter device (30) and the outside of the casing. ) Terminal terminal (20) must be provided with a large number of terminals (21), which may increase the manufacturing cost and decrease the reliability of the terminal portion.
すなわち、通常、空気調和装置などに用いられるインバータ装置（130）は、図４に示すように、室内機側から電源線（148）が接続されているだけでなく、空気調和装置内の各種センサ（5）や四路切換弁（3）、電動弁（4）に対しても信号線（146,147）で接続されていて、これらのセンサ（5）から出力信号を受信して空調制御を行ったり、四路切換弁（3）や電動弁（4）の駆動制御を行ったりするなど、空気調和装置全体の制御手段としても機能している。したがって、このようなインバータ装置（130）を、図５に示すように、圧縮機（102）のケーシング内に配置すると、多数の電源線（148）や信号線（146,147）でケーシング内外を電気的に接続する必要が生じ、ケーシングに多数の端子を設ける必要がある。なお、上記図４及び図５において、符号148は電源線を、符号149は電源用の通信線を、それぞれ示している。
That is, as shown in FIG. 4, the inverter device (130) normally used for an air conditioner is not only connected to the power line (148) from the indoor unit side, but also various sensors in the air conditioner. (5), the four-way selector valve (3), and the motor-operated valve (4) are also connected by signal lines (146, 147) and receive the output signals from these sensors (5) for air conditioning control. It also functions as a control means for the entire air conditioner, such as controlling the drive of the four-way switching valve (3) and the motor-operated valve (4). Therefore, when such an inverter device (130) is arranged in the casing of the compressor (102) as shown in FIG. 5, the inside and outside of the casing are electrically connected by a large number of power lines (148) and signal lines (146, 147). It is necessary to connect to the casing, and it is necessary to provide a large number of terminals on the casing. 4 and 5,
これに対し、本発明では、図１に示すように、圧縮機（2）のケーシング（10）内に配置されたインバータ装置（30）に対し、ケーシング外部から接続される信号線（45,36）の本数を少なくして、該信号線（45,36）で複数の信号を送信するようにした。 On the other hand, in this invention, as shown in FIG. 1, the signal wire | line (45,36) connected from the casing exterior with respect to the inverter apparatus (30) arrange | positioned in the casing (10) of a compressor (2). ) Is reduced, and a plurality of signals are transmitted through the signal lines (45, 36).
具体的には、圧縮機（2）外に、マイコン等によって構成される通信装置（40）を設け、該通信装置（40）と上記圧縮機（2）の端子ターミナル（20）の端子（21）とを２本の信号線（45,45）によって接続した。また、該端子（21）と上記インバータ装置（30）との間も２本の信号線（36,36）によって接続されていて、それぞれ、該端子（21）を介して２本の信号線（45,36）が２本の通信ライン（51,51）を構成している。これにより、上記通信装置（40）とインバータ装置（30）とが通信ライン（51）によって電気的に接続されている。なお、上記２本の通信ライン（51,51）は、一方が上記通信装置（40）から圧縮機（2）内のインバータ装置（30）へ信号を送信するための通信ライン（51）であり、他方が上記インバータ装置（30）から通信装置（40）へ信号を送信するための通信ライン（51）である。 Specifically, a communication device (40) constituted by a microcomputer or the like is provided outside the compressor (2), and the communication device (40) and the terminal (20) of the terminal terminal (20) of the compressor (2) (21 Are connected by two signal lines (45, 45). Further, the terminal (21) and the inverter device (30) are also connected by two signal lines (36, 36), and the two signal lines ( 45, 36) constitutes two communication lines (51, 51). Thereby, the said communication apparatus (40) and the inverter apparatus (30) are electrically connected by the communication line (51). One of the two communication lines (51, 51) is a communication line (51) for transmitting a signal from the communication device (40) to the inverter device (30) in the compressor (2). The other is a communication line (51) for transmitting a signal from the inverter device (30) to the communication device (40).
上記通信装置（40）及びインバータ装置（30）には、それぞれ、上記通信ライン（51）で複数の信号を送受信するための通信部（40a,30a）が設けられている。この通信部（40a,30a）は、複数の信号を一つの通信ライン（51）で送信できるように信号を多重化して送信可能に構成されている。詳しくは、図３に示すように、上記通信部（40a,30a）は、それぞれ、パラレルデータ（パラレル信号）をシリアル信号に変換したり、該シリアル信号をパラレルデータに変換したりするシフトレジスタ部（40b,30b）と、該シフトレジスタ部（40b,30b）でデータ変換する際に用いるクロック数を付与するためのクロック発生部（40c,30c）とを備えている。上記通信部（40a,30a）は、例えば、ＵＡＲＴ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）などによって構成される。ここで、上記通信部（30a）が本発明における信号多重化部に、上記通信部（40a）が本発明における信号制御手段に、それぞれ対応している。 The communication device (40) and the inverter device (30) are each provided with a communication unit (40a, 30a) for transmitting and receiving a plurality of signals through the communication line (51). The communication units (40a, 30a) are configured to be able to transmit signals by multiplexing signals so that a plurality of signals can be transmitted through one communication line (51). Specifically, as shown in FIG. 3, each of the communication units (40a, 30a) converts a parallel data (parallel signal) into a serial signal or a shift register unit that converts the serial signal into parallel data. (40b, 30b) and a clock generation unit (40c, 30c) for assigning the number of clocks used for data conversion in the shift register unit (40b, 30b). The said communication part (40a, 30a) is comprised by UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) etc., for example. Here, the communication section (30a) corresponds to the signal multiplexing section in the present invention, and the communication section (40a) corresponds to the signal control means in the present invention.
上記シフトレジスタ部（40b,30b）は、通信装置（40）やインバータ装置（30）内の制御部（40d,30d）からパラレルデータが入力されると、上記クロック発生部（40c,30c）から出力されるクロック数に応じて、該データをシリアル信号に変更して、制御信号とともに上記通信ライン（51）を介して他方のシフトレジスタ部（30b,40b）に送信するように構成されている。また、上記シフトレジスタ部（40b,30b）は、シリアル信号を制御信号とともに受信すると、該制御信号及び上記クロック発生部（30c,40c）から出力されるクロック数に応じて、シリアル信号を元のパラレルデータに変換するように構成されている。 When the parallel data is input from the control unit (40d, 30d) in the communication device (40) or the inverter device (30), the shift register unit (40b, 30b) receives from the clock generation unit (40c, 30c). According to the number of clocks to be output, the data is changed to a serial signal and transmitted to the other shift register unit (30b, 40b) through the communication line (51) together with the control signal. . When the shift register unit (40b, 30b) receives the serial signal together with the control signal, the shift register unit (40b, 30b) converts the serial signal into the original signal according to the control signal and the number of clocks output from the clock generation unit (30c, 40c). It is configured to convert to parallel data.
これにより、上記通信装置（40）と圧縮機（2）内のインバータ装置（30）との間を２本の通信ライン（51）で接続した構成でも、パラレルデータを互いに送受信することができる。したがって、圧縮機（2）内のインバータ装置（30）とケーシング外部とを接続する信号線（45,36）の本数を減らすことができ、該信号線（45,36）を接続する端子（21）の数も減らすことができる。よって、その分、製造コストの低減を図れるとともに、端子（21）の部分での信頼性の低下を防止することができる。 Thereby, parallel data can be mutually transmitted / received also in the structure which connected between the said communication apparatus (40) and the inverter apparatus (30) in a compressor (2) with two communication lines (51). Therefore, the number of signal lines (45, 36) connecting the inverter device (30) in the compressor (2) and the outside of the casing can be reduced, and the terminals (21 connecting the signal lines (45, 36)) ) Can also be reduced. Therefore, the manufacturing cost can be reduced correspondingly, and the reliability of the terminal (21) can be prevented from being lowered.
本実施形態の場合、上記通信装置（40）には、上記図１に示すように、空気調和装置内の各種センサ（5）や四路切換弁（3）、電動弁（4）が、信号線（46,47）を介して電気的に接続されている。したがって、上記センサ（5）の出力信号は、上記通信部（40a）内でシリアル信号に変換された後、上記通信ライン（51）を介して圧縮機（2）内のインバータ装置（30）の通信部（30a）に送信されて、パラレルデータに戻された後、該インバータ装置（30）での空調制御に利用される。また、上記インバータ装置（30）の制御部（30d）で生成された四路切換弁（3）や電動弁（4）の駆動信号は、通信部（30a）でシリアル信号に変換されて、上記通信ライン（51）を介して上記通信装置（40）の通信部（40a）に送信された後、該通信部（40a）でパラレルデータに戻され、上記信号線（47）を介して四路切換弁（3）や電動弁（4）に送信される。 In the case of the present embodiment, as shown in FIG. 1, the communication device (40) includes various sensors (5), a four-way switching valve (3), and an electric valve (4) in the air conditioner. They are electrically connected via lines (46, 47). Therefore, after the output signal of the sensor (5) is converted into a serial signal in the communication unit (40a), the output of the inverter device (30) in the compressor (2) is transmitted via the communication line (51). After being transmitted to the communication unit (30a) and returned to parallel data, it is used for air conditioning control in the inverter device (30). The drive signal for the four-way switching valve (3) and the motorized valve (4) generated by the control unit (30d) of the inverter device (30) is converted into a serial signal by the communication unit (30a), and After being transmitted to the communication unit (40a) of the communication device (40) via the communication line (51), it is returned to parallel data by the communication unit (40a), and then the four lines via the signal line (47) Sent to the switching valve (3) and motor-operated valve (4).
ここで、上記図１において、符号48は、室内機と圧縮機内のインバータ装置（30）とを接続するように設けられた電源線である。また、符号49は、電源用の通信線である。
Here, in FIG. 1,
−実施形態の効果−
以上より、この実施形態によれば、低圧ドーム型の圧縮機（2）のケーシング(10）内にインバータ装置（30）を配置したため、該ケーシング（10）内の低圧冷媒によって該インバータ装置（30）を効率良く冷却することができるとともに、室外機（2）のコンパクト化も図れる。しかも、上述のように、ケーシング（10）内に上記インバータ装置（30）を配置することで、該インバータ装置（30）で発生したノイズの一部を上記ケーシング（10）によって遮断することができる。
-Effect of the embodiment-
As described above, according to this embodiment, since the inverter device (30) is arranged in the casing (10) of the low-pressure dome type compressor (2), the inverter device (30 ) Can be efficiently cooled, and the outdoor unit (2) can be made compact. Moreover, as described above, by disposing the inverter device (30) in the casing (10), part of the noise generated in the inverter device (30) can be blocked by the casing (10). .
そして、このような構成において、上記インバータ装置（30）をケーシング外部の通信装置（40）と２本の通信ライン（51,51）によって接続し、１本の通信ライン（51）に複数の信号を多重化させて送信するようにしたため、該複数の信号毎に信号線を設ける場合に比べて、ケーシング（10）の端子ターミナル（20）で必要な端子（21）の数を減らすことができ、その分、製造コストの低減を図れるとともに、端子（21）の部分で信頼性が低下するのを防止することができる。 In such a configuration, the inverter device (30) is connected to the communication device (40) outside the casing by two communication lines (51, 51), and a plurality of signals are connected to one communication line (51). The number of terminals (21) required for the terminal terminal (20) of the casing (10) can be reduced compared to the case where a signal line is provided for each of the plurality of signals. As a result, the manufacturing cost can be reduced and the reliability of the terminal (21) can be prevented from being lowered.
すなわち、上記ケーシング（10）内にインバータ装置（30）を配置する場合、該インバータ装置（30）が空調の制御手段として機能する空気調和装置では、図５に示すように、上記ケーシング（10）に多数の端子を設けて該端子にそれぞれの信号線を繋ぐ必要があるが、上述のように、複数の信号を多重化させて１本の通信ライン（51）で送受信するようにすれば、信号線及び端子の数を確実に減らすことができ、製造コストの低減や端子部分での信頼性の向上を図れる。 That is, when the inverter device (30) is arranged in the casing (10), in the air conditioner in which the inverter device (30) functions as air conditioning control means, as shown in FIG. 5, the casing (10) It is necessary to provide a large number of terminals and connect the respective signal lines to the terminals. However, as described above, if a plurality of signals are multiplexed and transmitted / received by one communication line (51), The number of signal lines and terminals can be surely reduced, and the manufacturing cost can be reduced and the reliability at the terminal portion can be improved.
《その他の実施形態》
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
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The present invention may be configured as follows with respect to the above embodiment.
上記実施形態では、通信装置（40）と圧縮機（2）内のインバータ装置（30）との間を、２本の通信ライン（51,51）及び２本の電源線（48,48）によって接続しているが、この限りではなく、該電源線（48,48）のうちの一本を信号線として利用することで、通信ライン（51）を１本にしてもよい。すなわち、上記電源線（48）には、上記インバータ装置（30）に供給する電力以外にも、信号を送信するようにすればよい。この場合には、フォトカプラなどを別途、設ける必要がある。これにより、信号線（45,36）の本数をさらに減らすことができ、さらなるコスト低減を図れるとともに端子部分での信頼性の低下をより確実に防止することができる。 In the above embodiment, between the communication device (40) and the inverter device (30) in the compressor (2), the two communication lines (51, 51) and the two power lines (48, 48) are used. However, the present invention is not limited to this, and one communication line (51) may be provided by using one of the power supply lines (48, 48) as a signal line. That is, a signal may be transmitted to the power line (48) in addition to the power supplied to the inverter device (30). In this case, it is necessary to provide a photocoupler or the like separately. As a result, the number of signal lines (45, 36) can be further reduced, further cost reduction can be achieved, and a decrease in reliability at the terminal portion can be more reliably prevented.
また、上記実施形態では、低圧ドーム型の圧縮機（2）内にインバータ装置（30）を配置しているが、この限りではなく、例えば高圧ドーム型の圧縮機など、どのようなタイプの圧縮機内にインバータ装置（30）を配置してもよい。 In the above embodiment, the inverter device (30) is disposed in the low-pressure dome type compressor (2). However, the present invention is not limited to this, and any type of compression such as a high-pressure dome type compressor may be used. The inverter device (30) may be arranged in the machine.
また、上記実施形態では、通信装置（40）に対して、各種センサとの間に６本の信号線（46）が、四路切換弁（3）及び電動弁（4）との間に計６本の信号線（47）がそれぞれ接続されているが、この限りではなく、空気調和装置の構成に応じてさらに多い数の信号線が接続されていてもよいし、信号線の数が少なくてもよい。 In the above embodiment, the six signal lines (46) between the various sensors and the communication device (40) are between the four-way switching valve (3) and the motor operated valve (4). The six signal lines (47) are connected to each other. However, the present invention is not limited to this, and a larger number of signal lines may be connected depending on the configuration of the air conditioner, and the number of signal lines is small. May be.
さらに、上記実施形態では、一般的な空気調和装置の圧縮機（2）内にインバータ装置（30）を配置するようにしているが、この限りではなく、カーエアコンなどに適用してもよい。 Furthermore, in the said embodiment, although the inverter apparatus (30) is arrange | positioned in the compressor (2) of a general air conditioning apparatus, you may apply to a car air conditioner etc. not only in this.
以上説明したように、本発明は、例えば、空気調和装置の冷媒回路の一部を構成し、且つ、ケーシング内にインバータ装置が配置される圧縮機について特に有用である。 As described above, the present invention is particularly useful for, for example, a compressor that constitutes a part of a refrigerant circuit of an air conditioner and in which an inverter device is disposed in a casing.
1,101 室外機
2,102 圧縮機
3 四路切換弁（構成機器）
4 電動弁（構成機器）
5 センサ
10 ケーシング
15 圧縮機構
16 駆動モータ（電動機）
20 端子ターミナル
21 端子
30,130 インバータ装置（制御装置）
30a 通信部（信号多重化部）
30b シフトレジスタ部
30c クロック発生部
30d 制御部
31 基板
34 パワーデバイス
35 ヒートシンク
36 信号線
40 通信装置
40a 通信部（信号制御手段）
40b シフトレジスタ部
40c クロック発生部
40d 制御部
45,46,47,146,147 信号線
48,148 電源線
49,149 通信線
51 通信ライン
1,101 Outdoor unit
2,102 Compressor
3 Four-way selector valve (component equipment)
4 Motorized valve (component equipment)
5 Sensor
10 Casing
15 Compression mechanism
16 Drive motor (electric motor)
20 terminal terminal
21 terminals
30,130 Inverter device (control device)
30a Communication unit (signal multiplexing unit)
30b Shift register section
30c clock generator
30d control unit
31 Board
34 Power devices
35 heat sink
36 Signal line
40 Communication equipment
40a Communication part (signal control means)
40b Shift register section
40c clock generator
40d control unit
45,46,47,146,147 Signal line
48,148 power line
49,149 communication line
51 Communication line
Claims (5)
上記ケーシング（10）には、上記制御装置（30）に接続される信号線（36）とケーシング外部の信号線（45）とが該ケーシング（10）の内外で接続される端子（21）が設けられていて、
上記制御装置（30）は、複数の信号を多重化した状態で上記信号線（36,45）を介して送受信する信号多重化部（30a）を有していることを特徴とする圧縮機。 An electric motor (16), a compression mechanism (15) driven by the electric motor (16), and a control device (30) for controlling the driving of the electric motor (16) are disposed in the sealed casing (10). A compressor,
The casing (10) has a terminal (21) to which a signal line (36) connected to the control device (30) and a signal line (45) outside the casing are connected inside and outside the casing (10). Provided,
The compressor characterized in that the control device (30) has a signal multiplexing unit (30a) for transmitting and receiving via the signal lines (36, 45) in a state where a plurality of signals are multiplexed.
上記信号多重化部（30a）は、パラレル信号をシリアル信号に変換して上記信号線（36,45）を介してケーシング外部へ送信する一方、該ケーシング外部から上記信号線（36,45）を介して受信したシリアル信号をパラレル信号に変換するように構成されていることを特徴とする圧縮機。 In claim 1,
The signal multiplexing unit (30a) converts a parallel signal into a serial signal and transmits the signal to the outside of the casing via the signal line (36, 45), while the signal line (36, 45) is transmitted from the outside of the casing. A compressor configured to convert a serial signal received via a parallel signal into a parallel signal.
上記制御装置（30）には、ケーシング外部から複数の電源線（48）が接続されていて、
上記信号多重化部（30a）は、上記複数の電源線（48）の一部を利用して信号を送受信可能に構成されていることを特徴とする圧縮機。 In claim 1 or 2,
A plurality of power lines (48) are connected to the control device (30) from the outside of the casing,
The compressor, wherein the signal multiplexing unit (30a) is configured to be able to transmit and receive signals by using a part of the plurality of power supply lines (48).
上記ケーシング（10）内は、上記圧縮機構（15）によって圧縮される前の冷媒で充たされていることを特徴とする圧縮機。 In any one of Claim 1 to 3,
The compressor characterized in that the casing (10) is filled with a refrigerant before being compressed by the compression mechanism (15).
上記制御装置（30）の信号多重化部（30a）から送信されるシリアル信号を空調制御用のパラレル信号に変換して上記構成機器（3,4）に送信する一方、上記構成機器（5）から出力されるパラレル信号をシリアル信号に変換して上記信号多重化部（30a）に送信する信号制御手段（40a）を備えていることを特徴とする空気調和装置の室外機。 A compressor (2) according to any one of claims 1 to 4 is provided, and the control device (30) in the compressor (2) is air-conditioned by exchanging signals with the components (3,4,5). An air conditioner outdoor unit configured to perform control,
The serial signal transmitted from the signal multiplexing unit (30a) of the control device (30) is converted into a parallel signal for air conditioning control and transmitted to the component device (3,4), while the component device (5) An air conditioner outdoor unit comprising a signal control means (40a) for converting a parallel signal output from a serial signal into a serial signal and transmitting the serial signal to the signal multiplexer (30a).
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